机车径向转向架径向性能试验分析

机车径向转向架径向性能试验分析

一、机车径向转向架径向性能试验分析(论文文献综述)

严国希[1](2016)在《机车径向转向架耦合连杆动力学研究》文中进行了进一步梳理径向转向架机车能够很好的改善机车的曲线通过性能,减少轮轨磨耗,同时还可以减小轮轨之间的作用力,提高机车通过曲线的速度,并且能够显着提高机车的牵引性能。本文利用DF8B内燃机车径向转向架的力学简化模型,推导出径向机构中耦合连杆的受力计算公式。通过动力学软件SIMPACK仿真分析以及实车试验,得出了机车在直线轨道以不同速度工况行驶时,转向架耦合连杆载荷的仿真结果和试验数据。将理论值、仿真结果与试验数据三者进行对比,验证了理论推导的准确性。然后,通过对耦合连杆受力计算公式的分析,总结了耦合连杆在直线工况下受力的影响因素。接着,分析了曲线工况下转向架径向机构的受力情况,并利用多体动力学软件SIMPACK进行了DF8B内燃机车动力学模型的曲线工况仿真分析,仿真结果再次验证了理论公式。在此基础上,研究了运行线路的曲线半径、外轨超高、机车运行速度、轨道不平顺、机车车轮轮径以及转向架结构参数对耦合连杆载荷的影响。结果显示,机车运行速度每增加20 km/h,连杆载荷大约增加25-30kN,连杆偏距分别增大10%、20%时;连杆载荷分别减小8.8%和16.5%。电力机车改装径向转向架能够很好地解决其运行中轮轨磨耗的问题。本文首先对加装径向转向架的HXDIC大功率电力机车的耦合连杆进行了仿真分析,并将连杆载荷仿真值与计算值进行对比。同时,分析了机车运行时不同因素对耦合连杆载荷的影响。为了径向机构的重要部件耦合连杆能够在机车运行时正常工作,并且保证较高的稳定性。本文以HXDIC大功率电力机车为实车模型,利用多体动力学软件SIMPACK建立其动力学模型,从是否在连杆中间加装弹性支承、连杆的截面尺寸、支承刚度等几个方面进行了动力学仿真分析。结果发现,改变支承刚度与连杆截面尺寸对连杆的纵向载荷影响不大,但会影响机车运行时连杆的横向、垂向位移。在此基础上,本文对耦合连杆的截面尺寸及支承刚度进行了动力学优化设计。

康宇[2](2016)在《一系纵向变刚度定位装置及其动力学影响研究》文中研究说明发展高速机车车辆是实现铁路现代运输和物流的重要体现。从动力学角度讲,一方面,机车蛇行运动稳定性是机车提速的限制因素之一,高速机车在直线线路上需要有较高的蛇行运动稳定性。另一方面,我国铁路既有线中曲线线路占1/3,其中包含大量的小半径曲线。机车车辆为了适应既有线,亦需较好的曲线通过性能。研究表明,一系纵向刚度是影响机车车辆动力学性能的重要结构参数。增加一系纵向刚度可以提高蛇行失稳临界速度;减小一系纵向刚度,可以提高机车车辆曲线通过性能。二者对一系纵向刚度的要求是矛盾的。目前国内外应对该矛盾的技术措施主要有两种,一是采用径向转向架技术,二是采用悬挂控制技术。径向转向架技术改变了传统转向架的结构,而悬挂控制则引入了控制系统。两种思路均有应用实例,并且有的取得了较好的效果,但总体而言径向转向架技术应用更为广泛。本文在参考前人研究成果的基础上,提出一种新的方案,设计一种一系纵向变刚度定位装置,可以使机车车辆一系纵向定位刚度在直线上较大而在曲线上较小,从而在一定程度上缓解直线运动稳定性和曲线通过性能对一系悬挂水平刚度形成的矛盾。本文首先从理论角度出发,通过建立自由单轮对、弹性定位单轮对、转向架的数学模型,用线性动力学方程描述了机车车辆直线和曲线运动,从理论上说明了一系纵向定位刚度对二者的影响。接着设计了一种一系纵向定位变刚度装置,并采用模块化思想,对该装置检测模块、控制模块、作动器模块等主要组件进行了探讨分析。确定选用导向轮对摇头角位移作为输入变量,明确了信号的处理方式,以及两级“刚度-角位移”特性曲线的形状和表达式。最后以某B0-B0轴式的机车为对象,通过动力学软件SIMPACK建立模型,且通过数学软件MATLAB的仿真分析模块SIMULINK建立控制模型,实现动力学软件和控制软件的联合仿真,模拟实验机车,并与原型机车作对比,分析了一系纵向变刚度定位装置对机车动力学性能产生的影响。分析结果表明:(1)实验机车在直线上具有更高的蛇行失稳临界速度,一系纵向定位刚度较大,说明变刚度装置可以提高机车蛇行失稳临界速度,即提高机车直线运动稳定性。(2)实验机车的直线运行平稳性与原型机车相差不大,说明变刚度装置对提升机车直线运行平稳性作用不大。(3)曲线工况,一系纵向定位刚度较小,轮对具有更小的冲角,更接近径向位置。不同曲线半径下实验机车的轮轴横向力、脱轨系数、轮重减载率、轮轨磨耗均小于原型机车。说明变刚度装置可以改善机车曲线通过性能。随着半径增大,变刚度装置的改善效果逐渐减弱。当半径过大,超出调节范围后,变刚度装置改善效果不明显。通过联合仿真,验证了所设计的一系纵向变刚度定位装置对于缓解机车直线运动稳定性和曲线通过性能之间的矛盾是有效的,但是,这种解决方案具有一定的调节范围。本文研究的内容对进一步整体提升机车动力学性能具有一定参考价值。

史炎[3](2015)在《单摆式径向转向架机理及动力学研究》文中研究表明给出了一种新型径向转向架,依据径向转向架设计原理,对轴箱定位方式进行了突破性设计,以最少的杆件解决了转向架曲线通过性能和横向稳定性之间的矛盾,首次提出了非对称径向转向架概念,动力学分析表明此转向架曲线通过效果比较明显。

毕鑫[4](2015)在《重载货运机车径向转向架动力学性能研究》文中进行了进一步梳理重载运输在提高我国货物运输效率与经济发展速度相协调方面,起着举足轻重的作用。伴随重载运输的发展,大功率货运机车得到了广泛应用,单轴交流牵引电动机的功率己达到1600kW,传动齿轮箱一般采用小齿轮简支的承载式齿轮箱,机车轴式通常为C0-C0,即采用传统的三轴转向架,机车轴重也由25t进一步提升到30-33t。大轴重和长轴距降低了货运重载机车的曲线通过性能,导致轮轨磨耗严重,制约着我国重载运输的发展。径向转向架在国外得到广泛应用,在减轻曲线轮轨磨耗,提高机车曲线牵引力等方面取得了可观的效益,而我国虽然已实现了采用径向转向架内燃机车的出口,但目前国内采用径向转向架的机车总体数量很少,甚至还没有采用径向转向架的重载货运电力机车。随着轴重加大,研究货运机车径向转向架的动力学特性,可为今后我国重载电力机车采用径向转向架方式提供依据,对进一步挖掘重载运输潜力具有重要意义。论文首先从货运机车牵引和制动特性、轴重转移和轴重补偿措施、电机转矩与悬挂方式、轴箱定位与曲线通过、重载牵引工况下的车钩力影响等方面总结了货运机车的特点。重点关注了这些因素对机车服役状态下动力学性能的影响,说明了高粘着利用重载机车采用径向转向架的有利之处,即可通过减小轮对冲角有效降低机车曲线粘降,提高机车在曲线上发挥牵引力的能力,并显着减小大轴距三轴转向架的轮缘磨耗。论文接着从理论上对自由轮对及转向架的导向原理、径向转向架典型结构进行了分析。对径向转向架中比较突出的稳定性、蠕滑牵引与导向特性影响等突出的动力学问题进行了分析,尤其是从理论上论证了减小冲角对改善机车曲线通过时车轮磨耗的影响程度,并以机车的典型轮对参数计算得到了具体的数值,从理论上说明了机车采用径向转向架所具有的重要意义。随后,论文基于转向架、机车单机、钩缓装置等子系统的子结构模型进行了说明,并据此建立了考虑两种编组模式、可以在传统转向架和自导向、迫导向径向转向架之间相互切换的重载机车牵引列车的综合动力学分析模型。针对机车牵引重载列车的牵引、制动、曲线通过等工况,研究了车钩力、牵引力和制动力对自导向径向转向架轮轨蠕滑导向的影响,并与采用传统转向架时的情况进行了对比。重载运输以提高轴重和列车编组长度为标志。随着列车编组长度的增加,列车冲动也成倍增加,车钩力对机车动力学的影响也随之增大。对此问题,论文以现在机车上常用的13A型车钩为例,详细分析了车钩结构和稳钩过程,同时研究了不同列车编组和不同车钩力大小对机车动力学的影响。传统自导向径向转向架由于借助轮轨蠕滑力,尤其是纵向蠕滑力,实现转向架导向,当机车发挥牵引力时必将削弱机车的导向性能。货运机车通常需要发挥较大的牵引力,这必将对自导向径向转向架的曲线通过性能不利。论文最后通过总结机车既有径向转向架的不足和优点,提出了一种改进的迫导向径向转向架方案,对其动力学性能进行计算,并与传统转向架和自导向径向转向架的结构进行了对比。传统迫导向径向转向架虽可以提高在牵引力作用下机车的导向性能,但是轮对的运动直接与转向架、车体的运动相关,给转向架参数选择和维护带来较大困难,如转向架稳定性对轮轨踏面磨耗敏感、轮轴横向力偏移难以消除等问题。论文结合已有两种径向转向架的优点,通过改进的迫导向方案既可提高自导向径向转向架受大牵引力作用时小半径曲线上的导向性能,同时又避免了迫导向径向转向架对参数敏感的缺点。论文研究取得的主要结论如下:1、C0-C0轴式大功率交流传动电力机车服役工况的特点是高粘着利用和机车承受较剧烈的纵向冲动。径向转向架通过显着减小曲线通过时的轮对冲角,能显着改善C0-C0轴式机车曲线通过性能,减轻轮轨磨耗和曲线粘降,轴箱定位方式对机车的动力学性能有决定性的影响,但通常需要通过增大轮对横向定位刚度、增设一系纵向减振器等措施来提高自导向径向转向架的运行稳定性,且采用自导向径向转向架的机车在高粘着利用时,对其蠕滑导向能力有较大影响。2、车钩摆角引起的车钩力横向分力,对机车承受压钩力时的安全运行具有较大影响。采用摩擦力元的钩缓动力学子模型可以较好地再现缓冲器的迟滞特性和钩尾摩擦副对稳钩能力的重要作用。3、机车编组于列车头部时,车钩力对机车动力学的影响最小。编组于列车中部时,在纵向冲动力作用下,由于车钩压力和车钩摆角较大,机车的安全性会变差。车钩力主要影响紧邻车钩的机车转向架的安全性,当机车通过曲线时,车体前端承受较大的指向曲线外侧的车钩力作用,导向轮对的轮轴横向力较易出现超标现象。当车钩摆角较大,并同时承受800kN及以上的压钩力时,车钩压力和机车运行速度均会对机车横向动力学性能产生较大影响。计算表明传统转向架、自导向和改进的迫导向三种转向架方案中,改进的迫导向转向架具有较大的优势。4、从等效刚度的角度分析了径向转向架与传统转向架的主要区别。径向转向架的轮对通过径向机构实现导向和传递牵引力或制动力到构架的功能分离。反相耦合同一转向架内端轴轮对的摇头运动,可以改变转向架的失稳模态,使转向架既具有一定的稳定性又具有较好的曲线通过性能。5、由于一系辅助横向刚度的作用,自导向径向转向架能够维持传统转向架良好的直线动力学性能,且相对于传统转向架,自导向径向转向架能够显着改善小半径(400m以下)曲线上轮对的冲角和磨耗功,尤其是导向轮对。自导向径向转向架能够实现无轮缘接触通过中等半径以上曲线,并且离心力对转向架两端轴的影响程度相当,使同一转向架内各轮对的受力状态更加均匀。牵引力会降低自导向径向转向架的导向性能,当牵引力超过450kN时,自导向径向转向架的曲线通过性能已接近传统转向架。当曲线半径大于500m时,自导向径向转向架的曲线通过性能均优于传统转向架,能够减轻轮轨磨耗,提高机车的安全性。但对曲线半径低于500m时,蠕滑导向能力较弱。6、改进的迫导向径向转向架拥有较高的非线性临界速度,保持与自导向径向转向架相同的直线运行性能,且可以显着减小在小半径曲线上轮对的冲角、导向力等。改进的迫导向径向转向架最大的优点是可以减小牵引力对机车导向性能的影响。当机车发挥400kN牵引力时,改进迫导向径向转向架机车仍可以实现无轮缘接触通过半径大于500m的曲线,并且维持较小的冲角和磨耗功。7、即使在车钩力的作用下,改进的迫导向径向转向架仍可以减小转向架各轮对的导向力,尤其是转向架后端轮对,但是不能降低车钩横向分力对轮轴横向力的影响。如果同时考虑不平顺的影响,在较大车钩力的作用下,轮轴横向力也会出现超标的现象,因此只能通过改进钩缓装置,减小车钩自由摆角来实现提高机车的曲线通过安全性。

魏静[5](2015)在《HXD1C型电力机车换装径向转向架的动力学分析》文中进行了进一步梳理为了降低轮缘磨耗,兼顾曲线通过性能和横向稳定性,世界各国先后开始了径向转向架的研究。HXD1C型电力机车是南车株洲电力机车有限公司引进再创新的新一代主型重载大功率电力机车,将径向转向架技术移植到该型机车上有广阔的应用前景,但由于该型机车转向架自身结构和参数的限制,换装径向转向架有其固有难度。本文采用南车资阳机车有限公司引进的HTCR型径向转向架技术,在不改变轴距、牵引和制动方式,以及转向架与车体接口的基础上,论证HXD1C型电力机车转向架改径向的可行性。在多体系统动力学仿真软件SIMPACK的平台上,建立HXD1C型传统转向架机车模型、径向转向架机车耦合连杆刚性体模型和耦合连杆弹性体模型。对三者进行运行稳定性、直线运行平稳性和曲线通过性能的仿真分析,得知耦合连杆是否考虑为弹性体主要影响机车的稳定性,其准线性和非线性临界速度略大于其考虑为刚性体时的情况。通过径向转向架机车与传统转向架机车动力学仿真对比,结果表明径向转向架机车可以满足120km/h速度的运用要求;直线运行性能优良;除了通过曲线时车体横向和垂向加速度外,曲线通过性能优于传统转向架机车。径向转向架机车减磨效果明显,磨耗功和轮缘磨耗因子都比传统转向架机车降低46%以上,且轮缘磨耗因子比磨耗功改善得更多。随后对径向转向架机车进行悬挂参数的全面优化,给出了一系刚度、二系刚度和一二系各减振器阻尼的参数适应范围,指出目前各参数设计值合理。本文还针对三轴径向转向架进行了轮径差分布形式对曲线通过性能的影响分析。从19种三轴转向架轮径差的典型分布形式中,分析得出7种可能的最恶劣的形式。在轨道不平顺为AAR5的R300m和R800m曲线上对径向转向架机车进行仿真,结果表明不同形式的轮径差对径向转向架曲线通过性能的影响程度不同。最恶劣的形式是反相轮径差(前轮对和中间轮对小轮径车轮在曲线外侧,后轮对小轮径车轮在曲线内侧)和同相轮径差(三轮对小轮径车轮在曲线外侧)。除了在R300m曲线工况下存在反相轮径差时,导向力和脱轨系数的最大值随着轮径差的增大而减小外,所有指标的最大值都随着上述两种轮径差的增大而增大,在运用检修中应着重关注这两种形式的轮径差。

朱向阳,陈喜红,陈康,张红军[6](2014)在《基于HXD1C型交流传动机车的径向转向架》文中研究指明在HXD1C型交流传动机车转向架的基础上设计了一种径向转向架。文章阐述了这种三轴电力机车径向转向架的技术参数、结构特点、动力学分析与计算,指出该径向转向架相对于HXD1C型机车的转向架在结构上的区别。

杨春雷[7](2013)在《重载货车轴重与速度匹配关系研究》文中进行了进一步梳理铁路重载运输以其运量大、能耗低、污染轻、占地少以及安全性高等综合优势,在世界许多国家得到了迅速发展。实现重载运输有两个途径。一是扩大列车编组,增加列车长度,丌行长大列车;二是提高车辆轴重,加大车辆的每延米重量,发展大轴重货车。我国铁路货运模式是提速与重载并举,提高列车载重还必须兼顾一定的行车速度,以充分提高线路运输能力。但无论是轴重还是速度增加,车辆与线路的相互作用都会增强,造成轨道结构破坏及线路变形,车辆和线路建设及养修费用增加,从而影响铁路重载运输的整体效益。因此,开展铁路重载货车与轨道动态相互作用研究,明确货车轴重与速度合理匹配关系,已成为我国铁路实现重载运输需开展的基础性研究课题之一。本文以车辆-轨道耦合动力学理论体系为基础,回顾了国内外重载铁路技术以及车辆-轨道耦合动力学和轮轨关系研究的历史与现状,针对重载铁路货车和重载线路结构特点,将重载货车与轨道作为一个耦合大系统,以车辆动力学、轨道动力学为基础,以轮轨关系为纽带,应用数值仿真的方法研究重载货车轮轨作用特性,对轴重与速度合理匹配关系进行系统分析。仿真分析的可靠性依赖于模型的正确性,而模型的正确性则取决于其物理逼真性。为此,本文首先根据三大件转向架、交叉支撑转向架和副构架径向转向架及其重载铁路轨道的结构特点,分别建立了重载货车-轨道空间耦合动力学分析模型。模型中将重载货车视为多刚体系统,充分考虑了车体、摇枕、侧架、轮对的横向、垂向、纵向、侧滚、摇头、点头自由度以及车辆悬挂系统的各种非线性因素,对交叉支撑连接装置和副构架径向连接装置进行了横向、垂向和纵向的三向刚度模拟,对各运动部件进行了详细的受力分析,并建立了相应的振动运动方程。轨道模型采用三层连续离散点支承的无限长Euler梁模型。考虑钢轨的垂向、横向和扭转自由度;轨枕视为刚性体,考虑轨枕的垂向、横向以及刚体转动;道床离散为刚性质量块,道床块之间由剪切刚度元件和剪切阻尼元件相连,只考虑道床的垂向振动。轮轨关系是车辆和轨道之间相互作用的联系纽带。本文详细论述了应用轮轨空间接触几何关系、轮轨法向Hertz非线性弹性接触理论、轮轨切向蠕滑理论进行车辆-轨道耦合动力学分析的原理,编写和调试完成了重载货车-轨道耦合动力学仿真计算分析程序,对其主要功能进行了介绍。本文对国内外有关车辆和轨道的轮轨低动力作用性能评价指标,如轮轨垂向力、轮轨横向力、轮轴横向力、轮轨接触应力、轮轨磨耗功、钢轨、轨枕和道床垂向振动加速度等进行了详细的归纳整理。本文应用编写的动力学仿真分析程序对不同类型货车在各种线路条件下的不同轴重与速度匹配关系下的轮轨作用特性进行计算分析与评估,根据仿真结果提出了减轻轮轨动力作用的主要措施,提出了重载货车轴重与速度合理匹配关系,并对我国既有线能否开行重载列车提出了建议。最后,本文对我国正在研制的重载货车的主要结构和动力学参数进行了介绍,对车辆的部分参数进行了优化设计。针对重载样车试制和相关试验,将仿真分析结果与部分试验结果进行了对比分析。

朱玺[8](2009)在《三轴径向转向架采用非对称导向机构的可行性研究》文中指出径向转向架是相对传统转向架而言,具有径向调节功能的转向架。径向转向架能有效消除轮轨冲角、实现前后轮对摇头运动耦合,降低轮缘磨耗并提升转向架性能,是一种能很好满足我国线路现状(小半径曲线较多)的转向架形式。在研究分析了国内外径向转向架上常见的导向机构之后,本文提出了一种不以转向架横向或者纵向的中心线对称分布的新型导向机构,称之为非对称径向导向机构。文中对非对称径向导向机构的导向原理从机构运动学的角度进行了理论分析,通过机构函数综合验证了其满足径向转向架的导向要求。该RSSR-RSSR形式的机构具有非对称、空间布置灵活、适应性较强等特点,能有效的解决在既有转向架基础上进行径向改造时,导向机构与既有转向架部件发生干涉的难题。进行改造的主要工作是设计出非对称的径向导向机构,并对要改造的转向架进行少量改动,使导向机构可以安装在被改造的转向架结构上。文中首先介绍的是机构设计的理论和方法,并应用机构功能分解组合拟定了所设计导向机构的运动功能组合,即机构的运动链。根据运动链和改造目标转向架的空间结构确定了导向机构的简图和部分机构尺寸。本文研究了导向机构综合的方法,并引入了编程来解析机构的思路。在机构综合时采用了基于程序的机构数学模型运算。在编程求解机构参数和对机构做仿真计算时,充分考虑了方法的通用性,确保程序和方法可以用于其他类似机构解析中。机构解析完成后,本文对所设计的导向机构进行了具体的机械结构设计,和相关部件的稳定性及强度校核,进一步讨论并验证了这种设计方案的可行性。本文在理论研究的基础上,结合既有大功率传统转向架进行径向改造的科研课题,提出了非对称径向导向机构的结构方案,并完成了相关的计算分析。从而验证了非对称径向导向机构应用于径向转向架的可行性,本文的研究为既有转向架进行径向改造提供了一种新的改造思路。

颜力[9](2008)在《适合山区米轨线路六轴机车动力学研究》文中研究表明我国许多山区铁路线路等级低、坡陡、曲线多、曲线半径小。在这些线路上大量使用着各型机车,出现了许多问题,因此急需能够适合山区小曲线半径的机车。传统的2C0机车在曲线半径较小的线路上运行时,由于轮轨横向作用力和冲角显着增加,加大了轮轨之间的磨耗,不利于提高弯道运行速度。采用径向转向架的2C0机车和3B0机车是被人们考虑在曲线上牵引而设计出来的,与传统2C0机车相比,这两种机车在曲线上运行具有较好的动力学性能。但对事物的看法总是一分为二,传统2C0机车、径向2C0机车和3B0机车在不同的运行条件下各有其不同的优点和存在的问题。为了说明这些情况,本论文从理论出发并结合实际运行,利用多体动力学软件SIMPACK建立了传统2C0机车、自导向径向转向架2C0机车和3B0机车三种米轨六轴内燃机车的仿真模型。通过对论文中的三种机车在直线通过和曲线通过动力学性能的分析比较,认为3B0机车虽然在直线上的平稳性稍不如传统2C0机车和径向2C0机车,但其凭借在极小半径曲线上脱轨系数、轮对横向力、轮重减载率和冲角小的优势,特别是适合在条件差,曲线半径多小于或等于150m的线路上运行。径向2C0机车也具有良好的曲线通过性能,轮轨横向作用力小,轮缘磨耗轻,虽在极小曲线半径上不如3B0机车,但在曲线半径大于150m的线路上运行优势较明显。传统2C0机车小半径曲线通过性能最差,适合在曲线半径通常大于400m的线路上运行。由于3B0机车在极小曲线半径上动力学性能好,而传统3B0机车中间转向架结构复杂,不利于生产和维修。论文提出了中间转向架可以和端部转向架互换的新型3B0机车结构,从几何曲线通过的角度分析了其通过曲线半径62m的可行性。通过建立相应的动力学模型,综合考虑二系橡胶堆的剪切变形和机车的动力学性能,得出了该新型3B0机车的最佳二系横向止档间隙,并且计算了此间隙下新型3B0机车直线和曲线通过的动力学性能。另外,还分析了新型3B0机车通过曲线时,三个转向架平衡车体未平衡离心力与传统3B0机车的不同。研究表明,新型3B0机车在保证与传统3B0机车相比动力学性能相差很小的情况下,简化了传统3B0机车中间转向架的结构,更适合生产制造和日常维护。因此,研究和开发新型3B0机车是适合山区铁路并能节省大量成本的,应用前景十分广阔。

赵红[10](2008)在《现代机车三轴径向转向架的研究》文中提出随着铁路重载、高速发展,轮轨磨耗和安全问题更为突出,改善机车车辆曲线通过性能的要求尤为迫切。常规机车车辆转向架提高其横向稳定性和改善曲线通过性是相互矛盾的,而径向转向架则较好地解决了这一难题。它既能在保证直线运行稳定性、减少轮缘磨耗和横向力、降低燃料消耗率,又能满足曲线通过性能和横向稳定性两方面的要求,有利于提高机车通过曲线时的速度和轮轨粘着性能。因此,径向转向架是现代机车转向架中最有应用前途的一种结构型式。HTCR机车径向转向架是美国内燃机车采用的一种先进转向架。该转向架为当前世界上应用最为成功的机车径向转向架之一,具有良好的曲线通过性能、粘着性能和直线稳定性。HTCR又为三轴径向转向架,而我国的内燃机车也采用三轴转向架,因此,HTCR径向转向架的径向机构对我国转向架的径向改造具有重要的参考价值。本文在消化吸收美国HTCR径向转向架的基础上,提出对我国DF8B机车传统的转向架进行径向改造。具体完成了对DF8B内燃机车三轴转向架的径向机构的设计,改进了转向架的一系悬挂装置的结构,并对构架的横梁进行优化设计,以及选用了磨耗型踏面的整箍车轮等。径向转向架的试制成功后,由试验数据表明:当机车以相同的速度通过半径为300米的曲线时,机车径向转向架的前端轮相对于外轨的冲角为0.234°,机车的传统转向架在通过相同的曲线时的冲角则要超过0.598°;在半径为600米的曲线上,径向转向架的速度为90km/h时,前端轮外轮受力为52.3kN,内轮受力为44.1kN,传统转向架为以78km/h时,前端轮的内外轮受力均为70.15kN;在沪杭线上每百万公里,径向转向架的轮对的轮缘磨耗为0.0165mm,踏面的磨耗为1.7mm,传统转向架的轮缘磨耗为0.2mm,踏面磨耗为2.2mm。以上数据说明,机车径向转向架具有优良的技术性能指标。新的DF8B机车径向转向架通过实验运行具有良好的承载、导向、牵引和制动能力和运行品质。转向架的设计达到了预期的设计要求。上述研究成果对我国铁路的提速和提高经济效益具有非常重要的现实意义。

二、机车径向转向架径向性能试验分析(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、机车径向转向架径向性能试验分析(论文提纲范文)

(1)机车径向转向架耦合连杆动力学研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 论文选题的背景及意义
    1.2 径向转向架径向机构的研究现状
    1.3 HTCR径向转向架技术在我国机车的运用情况
    1.4 论文的研究内容
第二章 DF8B内燃机车耦合连杆受力分析
    2.1 力学模型的建立
        2.1.1 力矩方式计算连杆载荷
        2.1.2 基于动能定理对连杆载荷的分析
    2.2 动力学模型的建立
    2.3 内燃机车不同工况连杆受力分析
        2.3.1 直线工况耦合连杆受力分析
        2.3.2 曲线工况连杆受力分析
    2.4 本章小结
第三章 HXD1C电力机车耦合连杆受力分析
    3.1 HXD1C电力机车动力学模型的建立
        3.1.1 DF8B机车模型与HXD1C机车模型径向机构的差异
        3.1.2 HXD1C电力机车模型的建立
    3.2 耦合连杆受力影响因素的分析
        3.2.1 导向梁布置方式对连杆载荷的影响
        3.2.2 偏距对连杆载荷的影响
        3.2.3 运行速度对连杆载荷的影响
        3.2.4 轨道不平顺对连杆载荷的影响
    3.3 本章小结
第四章 耦合连杆动力学优化设计
    4.1 HXD1C电力机车动力学弹性模型的建立
        4.1.1 弹性连杆的建立
    4.2 耦合连杆截面的动力学优化
        4.2.1 弹性支承的影响分析
        4.2.2 截面尺寸参数的动力学优化
        4.2.3 截面形状的优化分析
        4.2.4 支承刚度的优化分析
    4.3 刚柔模型对比
    4.4 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
附表一
附表二
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

(2)一系纵向变刚度定位装置及其动力学影响研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 径向转向架
        1.2.2 悬挂控制
    1.3 本文主要工作内容及创新点
        1.3.1 主要工作
        1.3.2 创新点
    1.4 本章小结
第二章 机车的直线运动稳定性和曲线通过性能
    2.1 直线运动稳定性
        2.1.1 线性直线运动稳定性
        2.1.2 非线性直线运动稳定性
        2.1.3 一系纵向定位刚度对直线运动稳定性的影响
    2.2 曲线通过性能
        2.3.1 单轮对的曲线通过
        2.3.2 转向架的曲线通过
        2.3.3 一系纵向定位刚度对机车曲线通过性能的影响
        2.3.4 曲线通过动态性能评价指标
    2.3 本章小结
第三章 变刚度装置总体设计及技术分析
    3.1 检测模块
        3.1.1 输入变量的选取
        3.1.2 检测装置
    3.2 控制模块
        3.2.1 信号处理
        3.2.2 特性曲线的确定
        3.2.3 控制策略
    3.3 作动器模块
    3.4 本章小结
第四章 变刚度整车模型的建立及其动力学影响
    4.1 模型建立
        4.1.1 机车模型建立
        4.1.2 控制模型建立
        4.1.3 联合仿真模型建立
    4.2 变刚度装置的动力学影响
        4.2.1 对直线运动稳定性的影响
        4.2.2 对直线运行平稳性的影响
        4.2.3 对曲线通过性能的影响
    4.3 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文

(3)单摆式径向转向架机理及动力学研究(论文提纲范文)

1单摆式径向转向架原理
2动力学模型
3动力学特性对比分析
    3.1单摆式径向转向架对称性分析
    3.2非线性临界速度分析
    3.3曲线通过性能分析比较
4结束语

(4)重载货运机车径向转向架动力学性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 重载运输的发展
        1.2.1 国外重载运输概况
        1.2.2 国内重载运输概况
    1.3 径向转向架的发展状况
        1.3.1 轮轨接触力学的研究现状
        1.3.2 机车车辆曲线通过理论
        1.3.3 国外机车径向转向架的典型结构
        1.3.4 国内机车径向转向架的典型结构
    1.4 本论文的主要工作
第2章 货运机车特点及其对转向架动力学的影响
    2.1 货运机车牵引特性
    2.2 货运机车制动特性
    2.3 轴重转移和补偿措施
    2.4 电机转矩特性与驱动装置悬挂方式
    2.5 轴箱定位与曲线通过
    2.6 车钩力对机车的影响
    2.7 本章小结
第3章 径向转向架原理及动力学问题
    3.1 自由轮对在曲线上的占位
    3.2 径向转向架工作原理及结构
    3.3 径向转向架稳定性问题
    3.4 机车轮轨蠕滑特性对径向转向架影响
    3.5 本章小结
第4章 自导向径向转向架动力学性能
    4.1 径向转向架建模
    4.2 单机动力学模型及性能分析
        4.2.1 稳定性分析
        4.2.2 直线运行性能分析
        4.2.3 曲线工况动力学分析
    4.3 列车动力学建模与分析
        4.3.1 钩缓装置建模
        4.3.2 长大重载列车建模
        4.3.3 钩尾摩擦作用分析
        4.3.4 采用传统转向架机车服役状态下的动力学性能
        4.3.4.1 机车位于列车中部牵引列车以速度50km/h惰行通过曲线
        4.3.4.2 车钩力作用下机车在中部牵引列车以速度50km/h通过曲线
        4.3.4.3 车钩力作用下机车在中部牵引列车以速度70km/h通过曲线
        4.3.4.4 机车位于列车后端牵引列车以速度50km/h惰行通过曲线
        4.3.4.5 车钩力作用下机车在后端牵引列车以速度70km/h通过曲线
        4.3.4.6 采用传统转向架重载机车服役状态下的运行特性
    4.4 自导向径向转向架服役态下的曲线动力学分析
        4.4.1 牵引力加载方式的建模与影响
        4.4.2 机车的牵引黏着利用
        4.4.3 服役状态下自导向径向转向架曲线通过性能
        4.4.3.1 轮对横移量与冲角
        4.4.3.2 轮轨横向力与车轴横向力
        4.4.3.3 轮重减载率
        4.4.3.4 脱轨系数
        4.4.3.5 轮对磨耗功率
        4.4.3.6 纵向与横向粘着系数
        4.4.4 制动工况
    4.5 本章小结
第5章 迫导向径向转向架动力学性能
    5.1 导向增益的选取
    5.2 迫导向转向架直线动力学性能分析
    5.3 惰行工况曲线动力学分析
        5.3.1 离心加速度的影响
        5.3.2 曲线半径的影响
    5.4 牵引工况下机车曲线动力学性能分析
    5.5 车钩力承压时对三种转向架方案的影响分析
        5.5.1 离心力的影响
        5.5.2 曲线半径的影响
    5.6 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表论文及科研成果

(5)HXD1C型电力机车换装径向转向架的动力学分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的选题研究背景及意义
    1.2 国内外机车径向转向架发展现状
    1.3 国内外三轴转向架轮径差研究现状
    1.4 本文研究内容和主要工作
第2章 HX_D1C型机车动力学模型建立
    2.1 计算模型
        2.1.1 HX_D1C型传统转向架整车计算模型
        2.1.2 HX_D1C型径向转向架整车计算模型
        2.1.3 轮/轨匹配关系
    2.2 评判标准
        2.2.1 平稳性指标
        2.2.2 轮轴横向力
        2.2.3 轮轨垂向力
        2.2.4 脱轨系数
        2.2.5 轮重减载率
    2.3 本章小结
第3章 传统转向架与径向转向架机车动力学性能比较
    3.1 运行稳定性
        3.1.1 准线性临界速度
        3.1.2 非线性临界速度
    3.2 直线运行性能
        3.2.1 横向平稳性
        3.2.2 垂向平稳性
    3.3 曲线通过性能
        3.3.1 125m最小半径曲线通过性能
        3.3.2 光滑轨道曲线通过磨耗比较
        3.3.3 动态曲线通过性能
        3.3.4 径向转向架机车曲线提速
    3.4 本章小结
第4章 径向转向架机车悬挂参数优化
    4.1 一系刚度
        4.1.1 一系弹簧纵横向刚度
        4.1.2 一系纵向综合刚度
        4.1.3 一系垂向刚度
    4.2 二系刚度
        4.2.1 二系纵横向刚度
        4.2.2 二系垂向刚度
    4.3 减振器
        4.3.1 一系垂向减振器阻尼
        4.3.2 一系纵向减振器阻尼
        4.3.3 二系横向减振器阻尼
        4.3.4 二系垂向减振器阻尼
    4.4 本章小结
第5章 轮径差对径向转向架机车动力学性能的影响
    5.1 轮径差的类型
    5.2 径向转向架轮径差分布形式的选取
    5.3 轮径差对曲线通过性能的影响
        5.3.1 R800m曲线通过性能
        5.3.2 R300m曲线通过性能
    5.4 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
附录1
附录2
攻读硕士期间发表的论文
攻读硕士期间参加的科研项目

(6)基于HXD1C型交流传动机车的径向转向架(论文提纲范文)

1 径向转向架概述
2 主要技术特点
3 主要技术参数
4 主要结构说明
    4.1 构架
    4.2 径向装置
5 主要设计变更
6 动力学分析与计算
    6.1 机车动力学性能
    6.2 轴重转移
7 结束语

(7)重载货车轴重与速度匹配关系研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 论文选题背景及意义
        1.1.1 论文选题背景
        1.1.2 论文选题意义
    1.2 国内外铁路重载运输现状及发展
        1.2.1 国外铁路重载运输现状及发展
        1.2.2 我国铁路重载运输现状及发展
    1.3 国内外铁路重载运输轮轨作用研究
        1.3.1 国外铁路重载运输轮轨作用研究
        1.3.2 我国铁路重载运输轮轨作用研究
    1.4 本文研究的主要内容与方法
    1.5 本章小结
第2章 重载货车-轨道动力学模型与方程
    2.1 普通三大件转向架重载货车-轨道模型
        2.1.1 动力学模型
        2.1.2 受力分析
        2.1.3 受力计算
        2.1.4 运动方程
    2.2 交叉支撑转向架重载货车-轨道模型
        2.2.1 动力学模型
        2.2.2 受力分析
        2.2.3 受力计算
        2.2.4 运动方程
    2.3 副构架径向转向架重载货车-轨道模型
        2.3.1 动力学模型
        2.3.2 受力分析
        2.3.3 受力计算
        2.3.4 运动方程
    2.4 本章小结
第3章 车辆-轨道相互作用及数值分析方法
    3.1 轮轨相互作用
        3.1.1 轮轨系统坐标系及其变换
        3.1.2 轮轨空间接触几何关系
        3.1.3 轮轨法向力计算
        3.1.4 轮轨切向蠕滑力计算
    3.2 轮轨系统主要激扰模型
        3.2.1 脉冲型激扰模型
        3.2.2 随机型激扰模型
    3.3 轮轨相互作用的数值分析方法
        3.3.1 新型显示积分法
        3.3.2 新型预测-校正积分法
    3.4 轮轨相互作用分析程序
        3.4.1 程序流程图
        3.4.2 程序主要模块及其功能介绍
    3.5 本章小结
第4章 重载货车轮轨动力作用性能评价标准
    4.1 轮轨垂向力
    4.2 轮轨横向力
    4.3 轮轴横向力
    4.4 线路横向稳定性系数
    4.5 轮轨接触应力
    4.6 轮轨磨耗功
    4.7 轨道结构部件振动加速度
    4.8 本章小结
第5章 重载货车轴重与速度匹配关系研究
    5.1 脉冲激扰振动分析
        5.1.1 仿真分析条件
        5.1.2 仿真分析结果
    5.2 随机激扰振动分析
        5.2.1 仿真分析条件
        5.2.2 仿真分析结果
    5.3 曲线通过振动分析
        5.3.1 仿真分析条件
        5.3.2 仿真分析结果
    5.4 本章小结
第6章 重载货车轮轨低动力作用措施
    6.1 机车车辆低动力作用措施
        6.1.1 尽可能减轻车辆簧下质量
        6.1.2 提高车辆轴箱悬挂弹性和阻尼
        6.1.3 采用磨耗型车轮踏面
        6.1.4 尽可能降低一系纵向和横向定位刚度
        6.1.5 采用径向转向架技术
    6.2 轨道结构轮轨低动力作用措施
        6.2.1 提高轨道体系质量
        6.2.2 提高轨下基础结构弹性
        6.2.3 控制线路不平顺
    6.3 本章小结
第7章 我国铁路重载货车研制与试验分析
    7.1 25t轴重运煤专用敞车
    7.2 27t轴重通用敞车
    7.3 30t轴重专用敞车
    7.4 40t轴重专用敞车
    7.5 重载货车相关试验分析
    7.6 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及专利成果

(8)三轴径向转向架采用非对称导向机构的可行性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的选题背景和研究意义
    1.2 国内外的研究情况
    1.3 本文的研究内容
    1.4 课题的创新性
第2章 径向转向架导向机构工作原理和机构设计的方法
    2.1 径向转向架导向机构工作原理
        2.1.1 径向转向架种类划分和导向原理
        2.1.2 成熟机车径向转向架简介
    2.2 机构设计方法介绍
        2.2.1 机构设计理论简介和发展现状
        2.2.2 机构综合简介和方法
    2.3 机构设计中的运动链
第3章 非对称径向导向机构机构设计
    3.1 导向机构的设计准则
    3.2 非对称径向导向机构运动分析
    3.3 机构的形式综合
        3.3.1 非对称导向机构的运动链
        3.3.2 由运动链确定机构形式
    3.4 本章小结
第4章 非对称径向导向机构综合
    4.1 导向机构的相关计算
    4.2 用解析法求解机构
        4.2.1 空间连杆机构的运动分析
        4.2.2 机构受力平衡问题的分析及部分尺寸的确定
        4.2.3 第一RSSR机构的机构分析和确定
        4.2.4 第二RSSR机构通过RSSR函数机构的综合确定
    4.3 基于MATLAB编程的机构综合
        4.3.1 编程计算曲线半径与轮对偏转关系
        4.3.2 编程求解机构的尺寸值
        4.3.3 机构的编程仿真和检验
    4.4 两种方法比较确定机构
    4.5 本章小结
第5章 非对称径向导向机构结构设计
    5.1 摆臂的设计
        5.1.1 摆臂上端的结构设计
        5.1.2 摆臂中部与轴箱拉杆连结处设计
        5.1.3 摆臂底部运动副设计和摆臂总体
    5.2 回转臂的设计
        5.2.1 回转臂主体部分设计
        5.2.2 回转臂盖设计
    5.3 机构的力分析和导向拉杆的设计
    5.4 导向机构与转向架构架的安装设计
        5.4.1 摆臂与架体相连部分结构设计
        5.4.2 回转臂在架体上的安装结构设计
        5.4.3 轴承选用说明
    5.5 装配
    5.6 本章小结
第6章 导向机构重要部件强度校核
    6.1 摆臂的强度分析
        6.1.1 摆臂受力分析
        6.1.2 摆臂建模及施加载荷约束
        6.1.3 摆臂的强度计算
    6.2 回转臂的强度分析
        6.2.1 回转臂的受力分析
        6.2.2 回转臂建模和添加约束及载荷
        6.2.3 回转臂的强度分析
    6.3 强度计算结果分析
    6.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
附一
攻读硕士期间发表论文

(9)适合山区米轨线路六轴机车动力学研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 国内外的发展现状
        1.2.1 国内情况
        1.2.2 国外情况
    1.3 论文主要研究内容
第2章 三种米轨六轴机车动力学模型
    2.1 三种米轨六轴机车结构特点
        2.1.1 径向2C_0机车主要结构介绍
        2.1.2 3B_0机车主要结构介绍
    2.2 轮轨接触几何关系
    2.3 运动微分方程
    2.4 轨道不平顺
    2.5 本章小结
第3章 机车动力学性能评价方法
    3.1 稳定性
    3.2 平稳性
    3.3 曲线通过性能
        3.3.1 脱轨系数
        3.3.2 轮轨横向力(轨排力)
        3.3.3 轮重减载率
        3.3.4 磨耗指数
    3.4 本章小结
第4章 三种米轨六轴机车动力学性能比较
    4.1 线性稳定性比较
    4.2 非线性临界速度比较
    4.3 主要动力学性能指标比较
        4.3.1 直线运行垂向动力学性能比较
        4.3.2 直线运行横向动力学性能比较
        4.3.3 曲线通过性能比较
        4.3.3.1 机车的小半径通过性能比较
        4.3.3.2 机车的中大半径通过性能比较
        4.3.4 机车的低速脱轨安全性能比较
    4.4 本章小结
第5章 新型3B_0机车动力学研究
    5.1 新型3B_0机车转向架结构特点及仿真模型
    5.2 新型3B_0机车动力学性能分析
        5.2.1 线性稳定性和非线性临界速度
        5.2.2 机车运行直线平稳性和对轨道的动作用力
        5.2.3 机车的曲线通过
        5.2.3.1 机车的几何曲线通过
        5.2.3.2 二系横向止档间隙对机车曲线通过的影响
        5.2.3.3 机车的动态曲线通过性能分析
        5.2.3.4 3B_0机车转向架与车体的作用力和反作用力
    5.3 顺坡率对新型3B_0机车曲线通过性能的影响
    5.4 二系橡胶堆的计算
        5.4.1 矩形橡胶堆计算方法
        5.4.2 新型3B_0机车二系橡胶堆
    5.5 本章小结
结论和展望
    1.结论
    2.展望
致谢
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目

(10)现代机车三轴径向转向架的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 问题的提出
        1.1.1 转向架的组成
        1.1.2 转向架的功能
    1.2 机车径向转向架的分类及特点
        1.2.1 分类
        1.2.2 特点
    1.3 本文的主要内容
    1.4 本文研究的目的和意义
第二章 机车径向转向架简介
    2.1 机车转向架的种类和结构
    2.2 径向转向架的工作原理
    2.3 本章小结
第三章 径向转向架的设计理论
    3.1 蠕滑机理
    3.2 蠕滑力和蠕滑力矩
    3.3 国外径向转向架的应用实例
    3.4 本章小结
第四章 机车径向转向架的设计与制造
    4.1 机车径向转向架的设计方案
    4.2 DF_(8B)型机车径向转向架设计技术要求
    4.3 DF_(8B)型机车径向转向架结构设计
        4.3.1 总体结构
        4.3.2 构架
        4.3.3 轴箱
        4.3.4 轮对
        4.3.5 旁承及牵引杆装配
        4.3.6 基础制动装置
        4.3.7 电机悬挂装置
        4.3.8 径向机构
    4.4 DF_(8B)型机车径向转向架的试制
        4.4.1 构架焊接
        4.4.2 牵引梁组焊
        4.4.3 构架机加工
        4.4.4 牵引梁组装加工
    4.5 本章小结
第五章 径向转向架的实验设计与分析
    5.1 径向转向架的曲线通过性试验与分析
    5.2 径向转向架的运用试验与分析
        5.2.1 装车情况
        5.2.2 试验情况
        5.2.3 运用情况
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 研究展望
致谢
参考文献

四、机车径向转向架径向性能试验分析(论文参考文献)

  • [1]机车径向转向架耦合连杆动力学研究[D]. 严国希. 西南交通大学, 2016(01)
  • [2]一系纵向变刚度定位装置及其动力学影响研究[D]. 康宇. 西南交通大学, 2016(10)
  • [3]单摆式径向转向架机理及动力学研究[J]. 史炎. 铁道机车车辆, 2015(05)
  • [4]重载货运机车径向转向架动力学性能研究[D]. 毕鑫. 西南交通大学, 2015(04)
  • [5]HXD1C型电力机车换装径向转向架的动力学分析[D]. 魏静. 西南交通大学, 2015(01)
  • [6]基于HXD1C型交流传动机车的径向转向架[J]. 朱向阳,陈喜红,陈康,张红军. 电力机车与城轨车辆, 2014(03)
  • [7]重载货车轴重与速度匹配关系研究[D]. 杨春雷. 西南交通大学, 2013(10)
  • [8]三轴径向转向架采用非对称导向机构的可行性研究[D]. 朱玺. 西南交通大学, 2009(S1)
  • [9]适合山区米轨线路六轴机车动力学研究[D]. 颜力. 西南交通大学, 2008(01)
  • [10]现代机车三轴径向转向架的研究[D]. 赵红. 江苏大学, 2008(09)

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机车径向转向架径向性能试验分析
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